3.1 DNA是主要的遗传物质导学案-2023-2024学年高一下学期生物人教版必修二

3.1DNA是主要的遗传物质学案 【学习目标】 概述DNA是遗传物质的探索过程。 阐述肺炎链球菌的转化实验的过程及结论。 阐述噬菌体侵染细菌的实验的过程及结论。 【学习重难点】 教学重点 （1）肺炎双球菌转化实验的原理和过程。 （2）噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。 教学难点 （1）肺炎双球菌转化实验的原理和过程。 （2）如何理解DNA是主要的遗传物质。 【预习新知】 对遗传物质的早期推测 1.蛋白质 （1）蛋白质是由多种       连接而成的生物大分子，各种氨基酸可以按照不同的       排列，形成不同的蛋白质。 （2）氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着             。因此，当时大多数科学家认为，           是生物体的遗传物质。 2.DNA DNA是由许多          聚合而成的生物大分子，组成DNA分子的脱氧核苷酸有四种，每一种有一个特定的碱基，脱氧核苷酸的多种多样的排列顺序，也可能蕴含着           。由于对DNA的结构没有清晰的了解，认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。 肺炎链球菌的转化实验 1.格里菲思的转化实验： （1）两种肺炎链球菌的比较 特点 类型 菌落 荚膜 致病性 S型 光滑 有 有 R型 粗糙 无 无 （2）实验过程： ①R型活细菌， 无毒小鼠 不死亡   ②S型活细菌，有毒小鼠 死亡 ③加热杀死的S型细菌， 无毒 小鼠 不死亡 ④R型活细菌+加热杀死的S型细菌， 有毒 小鼠 死亡 （3）实验结论： 从第4组实验的小鼠尸体中分离出的有致病性的S型活细菌，其后代也是有致病性的S型细菌。由此可以推断：已经加热致死的S型细菌，含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质—— 转化因子 2.艾弗里的转化实验 （1）实验过程 ①第1组： ②第2—4组： ③第5组： （2）实验结果 ①该实验证明了荚膜多糖、蛋白质、RNA、脂质等不是S型细菌的遗传物质 ②该实验还证明了转化因子是 DNA 3.肺炎链球菌的体内和体外转化实验的比较 项目 体外转化实验 体内转化实验 实验者 格里菲思 艾弗里 实验结果 用小鼠 用培养基 实验结论 加热致死的S型细菌能使R型细菌转化为S型 S型细菌的DNA使R型细菌转化为S型 两实验的联系 所用材料相同，都是肺炎链球菌（R型、S型） 体外转化实验是基础，仅说明加热至死的S型菌体内有转化因子，体外转化实验进一步证明转化因子是DNA 两实验都遵循对照原则、单一变量原则 噬菌体侵染细菌的实验 1.T2噬菌体的结构：T2噬菌体是一种专门寄生在 大肠杆菌 体内的病毒，它的头部和尾部的外壳都是由 蛋白质 构成的，头部含有 DNA 。 2.T2噬菌体的增殖特点：T2噬菌体侵染大肠杆菌后，就会在自身遗传物质的作用下，利用 大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分 ，进行大量增殖 3．T2噬菌体侵染细菌的过程：  4．实验过程： 5.实验结果： 亲代噬菌体 寄主细胞内 子代噬菌体 实验结论 32P标记DNA 有 有 DNA是遗传物质 35S标记蛋白质 无 无 6.实验结论：子代噬菌体的各种形状，是通过亲代的 DNA 遗传的。 DNA 才是噬菌体的遗传物质 7.RNA也是遗传物质的证据： （2）实验结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质。 8.最终结论：因为绝大多数生物的遗传物质是 DNA ，所以说， DNA 是主要的遗传物质。 【易错提示】 （1）转化过程中并不是所有的R型细菌都被转化成S型细菌，而只是少部分R型细菌被转化成S型细菌； （2）由于DNA的热稳定性比蛋白质要高，所以加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质永久变性失活，但其内部的DNA在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复活性； （3）艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，每个实验组都通过添加特定的酶特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，利用了自变量控制中的“减法原理”。 （4）格里菲思的实验证明了S型细菌体内含有某种转化因子，但并没有证明转化因子是哪种物质。艾弗里的实验则证明了转化因子是S型细菌体内的DNA。 【深化探究】 一、肺炎链球菌的转化实验 [问题探究] 1．格里菲思的肺炎链球菌转化实验中，R型活细菌与加热后杀死的S型细菌混合注射到小鼠体内后，从死亡小鼠 中是否只分离出S型活细菌？ 提示：不是，分离出S型活细菌和R型活细菌，且R型活细菌数量较多。 2．R型菌转化为S型菌的实质是什么？ 提示：转化的实质是基因重组。 归纳总结： 1．肺炎链球菌体内与体外转化实验的比较 项目 体内转化实验 体外转化实验 实验者 格里菲思 艾弗里及其同事 细菌培养 在小鼠体内 体外